[实用新型]一种处理高粉尘气体的中空纤维膜组件

说明书

一种处理高粉尘气体的中空纤维膜组件。在普通膜组件的出风端罩上一个气室外壳，形成一个气室，气室外壳上有反吹高压进气口和过滤气体出口，气室外壳内部装有活动封板，活动封板在反吹脉冲气流和扭力弹簧的推动下轮流封堵反吹高压进气口和过滤气体出口，以实现正常过滤和反吹两个工况。具有结构简单，适合于大批量制造的特点。

技术领域

处理高粉尘气体的中空纤维膜组件。

背景技术

石化燃料燃烧时产生的烟气中含有高浓度的粉尘，用滤材将这些粉尘拦截是主要的净化方法。但是长期以来，滤材始终是一个薄弱环节，目前常用的布袋除尘器只能达到毫克级水平。郭绍华提出了《一种中空纤维膜高粉尘气体净化装置》，（专利申请号2018102481428），实验证明，此装置可以在不增加风阻的条件下将烟气中的高粉尘一次性处理到微克级水平，比传统的布袋除尘器的过滤效率提高了3个数量级，可以使处理后的气体含尘浓度低于大气本底数值。依照这种原理制造的工业装置目前正在进行冶炼厂、水泥厂在线中试，初步效果令人满意。

《一种中空纤维膜高粉尘气体净化装置》，（专利申请号2018102481428），所涉及的带有反吹功能的膜组件，为了耐受高温，为了在节约压缩空气的条件下取得更好的反吹效果，采用了膜丝固定在风嘴上，气嘴与风嘴精确对准的方式，当膜丝内孔的气流向上，正在执行过滤任务的同时，气嘴形成的定向流高压反吹脉冲气流可以轻松克服过滤气流，在膜丝内孔中形成从上往下的反相脉冲高压气流，对沉积在膜丝外表面的粉尘进行清理。这个结构成功的前提是气嘴与风嘴精确对准，稍有偏差，定向气流就不能准确定点进入膜丝内孔。为此，此结构采用上花板，下花板的设计，采用了膜丝与风嘴胶粘或卡接的方法，为了承受高温，这些零件采用了金属材料。尽管这是一个品质优良的设计，但是在大批量生产是发生了困难，不仅金属加工的工作量很大，特别是风嘴与膜丝的固定，自动化装配的难度较大。例如一个发电厂大约有100万m³/h以上的排气量，需要膜丝20万根，每根膜丝需要一对风嘴和气嘴，加工量非常大。

发明内容

为了实现中空纤维膜处理高粉尘气体技术的产业化，必须解决加工应用便利性问题，核心是：用最简洁、可靠的结构，创造一个方便大批量生产的、在同一个组件内实现过滤和反吹两项功能的新方案。

为此，本发明提供了一种处理高粉尘气体的中空纤维膜组件，

其特征是：

膜丝集束（07）被用树脂或聚氨酯（05）固定在膜组件浇筑头（06），在膜组件浇筑头（06）上套有一个气室外壳（09），在膜组件浇筑头（06）和气室外壳（09）的包围中是一个气室（11），气室外壳（09）上装有反吹高压进气口（01）和过滤气体出口（04）；在气室外壳（09）的内部装有一个活动封板（10），活动封板（10）安装在轴芯（03）上，轴芯（03）和活动封板（10）之间有一只扭力弹簧（02），在扭力弹簧（02）的作用下，活动封板（10）盖住高压进气口（01），受过滤负压的作用，高粉尘气体通过膜丝集束（07）诸多膜丝的外表面通过膜丝壁，经系列膜丝内孔（08）进入气室（11），从过滤气体出口（04）排出，当脉冲高压反吹气体到来时，吹动活动封板（10）克服扭力弹簧（02）的阻力产生位移，盖住过滤气体出口（04），气室（11）中形成高压，高压气体进入系列膜丝内孔（08），清除膜丝集束（07）诸多膜丝外表面的积尘，脉冲高压反吹气体结束后，活动封板（10）回归原位。

附图说明

附图【1】是一个一种处理高粉尘气体的中空纤维膜组件的实例示意图。图中01是反吹高压进气口；02是扭力弹簧；03是轴芯；04是过滤气体出口；05是树脂或聚氨酯；06是膜组件浇筑头；07是膜丝集束；08是系列膜丝内孔；09是气室外壳；10是活动封板；11是气室。

具体实施

本发明所涉及的一种处理高粉尘气体的中空纤维膜组件有很多实现途径和方式，附图中的实例只是一种特例。